DE1924076C3 - Kontaktanordnung für elektrische Schalter - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kontaktanordnung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches I. Eine solche Kontaktanordnung, ausgebildet als Kuppelkontaktstück zum Verbinden runder elektrischer Leiter, ist aus der deutschen Patenttchrift 11 60 914 bekannt. Bei diesem Kuppelkontaktstück liegen Blattfedern mit ihren Blattebenen senkrecht zum Radius des Kontaktgehäuses. Beim Federn werden die Blattfedern aus ihrer im Ruhezustand eingenommenen Ebene herausgebogen. Hierdurch ist ein relativ großer Raumbedarf für die Blattfedern erforderlich. Der Platzbedarf ist, im Querschnitt gerechnet, mindestens gleich der Breite der Blattfedern mal dem Federweg. Außerdem müssen die Blattfedern der bekannten Anordnung zur Erzeugung einer Vorspannung vorgebogen werden. Dies bedeutet, daß ihr Herstellungsprozeß einen Stanz- und einen zusätzlichen Biegevorgang erfordert

Es ist bei Kontaktanordnunger. der eingangs genannten Art wichtig, daß sie wenig Raum beanspruchen, ϊ besonders wenn sie für ölarme Schalter in Innenraum-Ausführung verwendet werden sollen.

Bei solchen Schaltern ist nämlich die Platzfrage von besonderer Bedeutung, weiter ist es unter anderem vom Sicherheitsgesichtspunkt aus wünschenswert daß die

erforderliche ölmenge so klein wie möglich ist Die Kontaktanordnung ist bei diesem Schaltertyp oft im wesentlichen Grad für die Abmessungen des Schalters bestimmend.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kontaktanordnung der eingangs genannten Art zu entwickeln, bei welcher der Raumbedarf für die Blattfedern herabgesetzt wird und die Herstellung der Federn sowie ihre Montage einfach sind.
Gelöst wird diese Aufgabe bei einer Kontaktanordnung der eingangs genannten Art durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 genannten Merkmale. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen enthalten und zum Teil nachstehend erläutert

Dadurch, daß die Federn z. B. aus Blattfederstahlblech ausgestanzt werden und dabei eine solche Kontur bekommer·, daß sie hochkant federweich sind und somit hochkant in die Nuten eingelegt werden können, wird der Platzbedarf der Kontaktanordnung in Umfangsrichtung auf die Dicke der Federn verkleinert. Die Herstellung der zur Aufnahme der Federn erforderlichen Kontaktfinger ist sehr einfach. Sie können durch Abschneiden von (gepreßtem oder gezogenem) Stangenmaterial, gewöhnlich aus Kupfer, hergestellt werden und brauchen nicht weiter bearbeitet zu werden, abgesehen von einer etwaigen Versilberung oder einer anderen Oberflächenbehandlung. Dadurch, daß die Federn nur durch ihre Anordnung in Nuten in den Kontaktfingern oder im Kontaktgehäuse gehalten werden, wird die Zusammensetzung des Hülsenkontaktes sehr einfach, und man erhält eine weitgehend gleichmäßige Beanspruchung der Federn über ihre gesamte Länge.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung trägt das Kontaktgehäuse an seinem äußeren Ende einen Abbrandring, der zugleich als Stützfläche für die vorderen Enden der Kontaktfinger bei herausgezogenem Schaltstift dient. Die hinteren Enden der Kontaktfinger sind auf einem im Kontaktgehäuse zentral

^r>0 angeordneten Kontaktzapfen abgestützt. Eine besondere Leitungsverbindung für den Stromübergang zwischen den Kontaktfingern und dem festen Kontaktzapfen ist deshalb nicht notwendig: die Kontaktfinger können lose in das Kontaktgehäuse eingelegt werden.

^v> Dies bedeutet eine erhebliche Vereinfachung der Kontaktanordnung.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung werden die Kontaktfinger durch ein und dieselbe Feder sowohl gegen den Schaltstift als auch gegen den festen

^h" Kontaktzapfen gedrückt, und der Angriffspunkt jeder Feder am Kontaktfinger liegt nahe dem Kontaktzapfen. Dadurch erhält man einen stärkeren Anpreßdruck für den festen Kontaktzapfen als für den Schaltstift. Das ist wünschenswert, weil einerseits die Kontaktfinger um

'" den festen Kontaktzapfen schwenkbar sind, so daß dieser mit einer in axialer Richtung abgerundeten Fläche ausgeführt werden muß und seine Kontaktfläche

Schaltstift und weil andererseits der feste Kontaktteil nicht als Austauschteil vorgesehen ist und deshalb Brennscbäden vermieden werden müssen.

Um eine möglichst gute Anlage z-vischen den Kontaktfingern und dem Schaltstift bzw. dem Kontaktzapfen zu erhalten, ist die Kontaktanordnung nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß die dem Schaltstift zugekehrte Fläche der Kontaktfinger mit einer dem Schaltstift angepaßten und konkav gewölbten Fläche ausgeführt ist Die gewölbte ι ο Fläche ist vorzugsweise zylindrisch und hat den gleichen Krümmungsradius wie der Schaltstift Um ein und denselben Kontaktfingertyp zusammen mit Schaltstiften von verschiedenem Durchmesser verwenden zu können, ist in Weiterbildung der Erfindung die dem '5 Schaltstift zugekehrte und gewölbte Fläche der Kontaktfinger mit mehreren verschiedenen Krümmungsradien ausgeführt Die Größe der Krümmungsradien nimmt in tangentialer Richtung von der Symmetrieachse der Fläche aus zu.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist im folgenden an Hand der Zeichnung beschrieben; in dieser zeigt

Fig. 1 einen Axialschnitt nach Linie I-I der Fig.2 durch eine erfindungsgemäße Kontaktanordnung,

Fig.2 einen Querschnitt durch die Kontaktanordnung nach der Linie H-II in Fig. I und

F i g. 3 im größeren Maßstab eine Ansicht eines in der Kontaktanordnung enthaltenen Kontaktfingers.

Die in F i g. 1 und 2 gezeigte Kontaktanordnung hat w einen beweglichen Schaltstift 1, der mit einem fest angeordneten Hülsenkontakt 2 zusammenwirkt. Es ist aber auch möglich, den Schaltstift fest und den Hülsenkontakt beweglich anzuordnen. Der Hülsenkontakt besteht aus mehreren stabförmigen Kontaktfingern J5 3, im Ausführungsbeispiel aus sieben Kontaktfingern. Jeder Kontaktfinger bildet einen Stangenabschnitt einer profilierten Kupferstange, die einen ringsegmentförmigen Querschnitt und eine längslaufende und radial gerichtete Nut 7 von geringer Breite hat. Die Kontaktfinger 3 sind ringförmig in einer rohrförmigen Hülse 4 angeordnet, die mit Schrauben 13 auf dem Bund 14 eines festen Kontaktstückes 15 befestigt ist. Der Bund 14 trägt einen runden Kontaktzapfen 9, der den gleichen Durchmesser wie der Schaltstift I hat. Die « Oberfläche 16 des Ansatzes 9 ist abgerundet und dient als hinteres Auflager für die Kontaktfinger 3. Der Kontaktzapfen trägt weiter einen Ring 17, der als Widerlager für die Kontaktfinger 3 dient. An ihren vorderen Enden bilden die Kontaktfinger eine Nase 18. « In das vordere Ende der Hülse 4 ist ein Ring U eingesetzt, der einen nach innen vorspringenden ringförmigen Ansatz 19 und mit diesem eine Ringnut 12 bildet. In diese Nut greifen die Nasen 18 ein, wobei der Ansatz 19 als Träger der Nasen 18 der Kontaktfinger 3 « dient, wenn sich der Schaltstift 1 nicht im Hülsenkontakt befindet. Die Kontaktfinger 3 tragen an ihrem vorderen Ende, und zwar an ihrer Innenfläche, 3in Abstandstück 8 aus Kupfer-Wolfram. Der Ring 11 besteht ebenfalls aus Kupfer-Wolfram und dient als Abbiandring für den beim Herausziehen des Schaltstiftes 1 etwa entstehenden Lichtbogen. Die Kontaktfinger selbst bestehen aus Kupfer, d. h., sie sind Abschnitte einer profilierten Kupferstange.

Die Nut 7 jedes Kontaktfingers 3 nimmt eine Feder 5 auf, die aus einem dünnen Federstahlblech, z. B. von i mm Stärke, ausgestanzt ist, und zwar mit einem in der Längsrichtung der Feder verlaufenden Langloch 6. Diese Feder hat eine solche Form, daß sie ihre größte Breite an der mit 10 bezeichneten Stelle hat, d. h„ an dieser Stelle liegt die Feder am Grund der Nut 7 auf. Beim Einschieben des Schaltstiftes 1 wird jede Feder 5 zusammengedrückt, d. h., die innere Fläche jedes Kontaktfingers 3 wird einmal gegen den Umfang des Schaltstiftes und zum anderen gegen den Umfang des Kontaktzapfens 9 gedrückt, so daß ein guter Stromübergang sowohl vom Schaltstift 1 zum Kontaktfinger 3 wie vom Kontaktfinger zum Kontaktzapfen 9 erreicht wird. Das vordere Ende des Schaltstiftes ist etwas konisch ausgeführt. Das bewirkt, daß die Anlagefläche des Kontaktfingers 3 vom Auflagepunkt 10 einen größeren Abstand hat als die Auflagefläche des Kontaktfingers am Kontaktzapfen 9 von der gleichen Stelle 10, d. h.. der größere Teil der Federkraft wird vom Kontaktzapfen 9 aufgenommen. Dadurch wird dem Umstand Rechnung getragen, daß die Kontaktfläche zwischen jedem Kontaktfinger und Kontaktzapfen 9 kleiner ist als die zwischen Kontaktfinger 3 und dem Schaltstift 1.

Um ein großes Strombelastungsvermögen zu erreichen, muß man eine gute Anlage zwischen jedem Kontaktfinger 3 und dem Schaltstift 1 einerseits und dem Kontaktzapfen 9 andererseits haben. Von diesem Gesichtspunkt aus soll die Anlagefläche des Kontaktfingers möglichst denselben Krümmungsradius wie der Schaltstift 1 und der Kontaktzapfen 9 haben. Es ist jedoch in der Regel wünschenswert, ein und dasselbe Kontaktfingerprofil für Schaltstifte verschiedenen Durchmessers verwenden zu können. Dies kann erreicht werden, wenn der Kontaktfinger aus einem Kupferprofil hergestellt wird, das in F i g. 3 gezeigt ist. Im Gebiet A hat hier der Kontaktfinger einen Krümmungsradius von z. B. 8 mm, in den Gebieten B einen Radius von 11,5 mm und in den Gebieten C von 12,5 mm. Ein solcher Kontaktfinger kann somit für drei verschiedene Stiftdurchmesser, nämlich 16, 23 und 35 mm, verwendet werden.

Die als Ausführungsbeispiel gezeigte Kontaktanordnung kann besonders einfach hergestellt und montiert werden, was in erster Linie darauf beruht, daß man den Kontaktfingern eine solche Form gegeben hat, daß sie aus z. B. durch Strangpressen hergestellten Profilstangen angefertigt werden können, wodurch auch das Festhalten der Federn in denkbar einfachster Weise erreicht wird. Durch die spezielle Ausbildung und Anordnung der Federn braucht die Kontaktanordnung außerdem besonders wenig Platz.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Kontaktanordnung für elektrische Schalter mit einem Schaltstift und einem den Schaltstift aufnehmenden Hülsenkontakt, der aus einem rohrförmigen Kontaktgehäuse und aus mehreren in diesem Gehäuse ringförmig angeordneten Kontaktfingern besteht, die sich in der Längsrichtung des Gehäuses erstrecken und deren Außenseiten mit axialen Nuten versehen sind, in welche aus Blattfedermaterial bestehende Federn eingelegt sind, die gegen das Kontaktgehäuse anliegen und in radialer Richtung Druck erzeugen, dadurch gekennzeichnet, daß die Federn (5) in der Blattfedermaterialebene aus zwei übereinanderliegenden, an ihren Enden verbundenen Längsstegen bestehen, daß die Außenseite mindestens eines Längssteges eine konvexe Krümmung hat und daß die Federn mit den beiden Längsstegen radial übereinander in den Nuten liegen.

2. Kontaktanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kontaktgehäuse (4) an seinem äußeren Ende einen Abbrandring (11) trägt, der zugleich als Stützfläche für die vorderen Enden der Kontaktfinger (3) bei herausgezogenem Schaltstift (1) dient.

3. Kontaktanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die hinteren Enden der Kontaktfinger (3) auf einem im Kontaktgehäuse (4) zentral angeordneten Kontaktzapfen (9) abgestützt sind.

4. Kontaktanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktfinger durch ein und dieselbe Feder (5) sowohl gegen den Schaltstift (1) als auch gegen den festen Kontaktzapfen (9) gedrückt werden und der Angriffspunkt (10) jeder Feder (5) am Kontaktfinger nahe dem Kontaktzapfen (9) liegt.

5. Kontaktanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Schaltstift (1) zugekehrte Fläche der Kontaktfinger (3) mit einer dem Schaltstift (I) angepaßten und konkav gewölbten Fläche ausgeführt ist.

6. Kontaktanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Schaltstift (1) zugekehrte und gewölbte Fläche der Kontaktfinger (3) mit mehreren verschiedenen Krümmungsradien ausgeführt ist.